微波导光衰减法测量半导体中的载波寿命

载波寿命是半导体波分析和材料的重要参数。我们需要一种常见的载波寿命偏差方法。在这里，我们介绍微波光导衰变，即微PCD。

微PCD通常过时，因为微PCD是长期传导和长期干扰的方法，所以通常已经过时。这种方法的另一个优点是，在任何结构的材料的偏差之后，对它不敏感。演示这个程序的将是高藤阿萨达，一个来自我实验室的学生。

要开始此过程，请准备一个 n 型 4H 碳化硅表层。使用超声波垫圈，用丙酮清洗样品五分钟，然后用水冲洗五分钟。随后，使用氮气枪去除样品表面的水分。

接下来，准备一摩尔硫酸、氯化氢、硫酸钠、氢氧化钠或氢氟酸的一个重量百分比。准备要测量的水溶液。然后将水溶液倒入石英电池中。

将准备好的样品转移到细胞中，然后浸入水溶液中。要准备测量设备，请打开 266 纳米脉冲激光的电源以激发光源。然后将激光模式设置为待机状态。

使用 BNC 电缆连接脉冲激光器和振荡器。打开振荡器，向脉冲激光输入 100 赫兹脉冲波。随后，使用 BNC 电缆将光电二极管连接到示波器以触发采集。

然后打开光电二极管。接下来，戴上安全眼镜。照射脉冲激光，将微波波导孔放在激光光的光路上，以垂直于光的方向。

在脉冲激光的光路上安装一个半镜，将脉冲激光反射到光电二极管。之后，打开示波器，并在足以检测光电二极管信号的电压上设置触发阈值。然后用示波器检查触发频率，必要时进行调谐。

随后，将激光模式设置为待机状态。在微波波导轨中连接一个沙基阻隔二极管，用于反射微波检测，并与 BNC 电缆连接示波器的信号输入通道。接下来，对喷枪二极管施加 9.5 伏电压。

将石英电池放在孔径前部的支架上，并用胶带固定。要测量载波寿命，请打开激光振荡，将光线擦除到样品中。在光路上放置一个半波板、一个偏振器和一个功率计。

将脉冲激光器擦除到功率计。检查激光的激发强度。然后调整半波角，以控制激发强度。

之后，从光路上拆下功率计。调整示波器的时间和电压尺度，使峰值信号显示在示波器上。随后，通过E-H调谐器调整微波的振幅和相位。

检查示波器，查找峰值信号最大值的 E-H 调谐器。E-H 调谐器调整失败会导致信号丢失。此步骤应执行最仔细。

现在，受损的过调产生调谐器记录和不正确的测量。无法在数据过程中确认调整失败。调整示波器的时间刻度，并在示波器上的测量区域中绘制衰减曲线。

平均信号任意时间，以提高信噪比。然后将测量数据作为电子文件保存到内存驱动器中。要处理数据，请将信号数据导入个人计算机，并绘制从实验中获得的衰减曲线作为时间函数。

计算背景噪声级别的平均值，从衰减信号中减去它，并绘制为时间函数。查找衰减信号的峰值，然后将衰减信号除以峰值。此图显示了在空气中和水溶液中 n 型 4H 碳化硅的微 PCD 衰减曲线。

在水溶液中，266纳米的激发光被照射到4H碳化硅的硅相中。衰变曲线的时间常数较长，样品浸入酸性水溶液中，这意味着酸性溶液钝化硅相的表面状态，减少过量载体的表面重组。请记住这些当前属性是隔音的。

通过高电导率隔音测量，信号强度将很小。在这种情况下，信号的分叉将重新分级。在将样品压在热板上时，可以吹制热件进行高温测量。

通过高温测量，推测不同15个载波寿命的特性。该方法已成为传统半导体工业的专有产品。通过这种方法，我们可以对40欧姆相同的导电材料及其表面特性进行互补。

脉冲射线是危险的。请务必使用安全眼镜，不要佩戴手表以防止光线反射。